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铁路桥梁连续梁挂篮施工控制探究

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铁路桥梁连续梁挂篮施工控制探究

摘要:本文结合了前山水道特大桥工程实际情况,分析了连续梁挂篮施工技术,并提出在实际工程施工中需要控制的要点。事实上,铁路桥梁工程施工复杂,特别是连续挂篮施工,不仅工序衔接多,而且挂篮构件本身就非常复杂,存在极大的安全隐患。本文针对铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点分析,希望可以充分发挥挂篮施工的优势,更好地为铁路桥梁工程建设提供保障。

关键词:铁路桥梁;连续梁挂篮施工;控制要点

1引言

社会的发展,城市化建设进程加快,使得我国桥梁工程规模不断扩大,这使得连续梁得到了广泛应用。分析连续梁,不难发现,将其应用到跨越河道及公路工程中,突显了诸多优势,如跨度大、跨中弯矩挠度小,具体使用效果较高。本文以前山水道特大桥工程为实例,分析了具体工程情况以及连续梁挂篮施工技术,在施工过程中需要注意把控的问题,希望通过此次分析,可以助推我国工程铁路桥梁工程建设水平提升,保证铁路桥梁整体施工质量,为日后人们出行提供便利。

2连续梁挂篮施工技术分析

2.1工程实况

前山水道特大桥位于珠海市拱北区,本桥起点接珠海车站,终点与横琴隧道路基相接,起讫里程为:DK0+157.963~DK2+191.358,桥长2033.395m,线路基本与珠海市情侣路延长线并行。前山水道特大桥共三座连续梁需要挂篮悬臂浇筑施工,即1-(40+56+40)m连续梁、1-(32+48+48+32)m连续梁、(49+88+88+51)m连续梁。前山水道特大桥40#~43#墩(40+56+40m)双线连续梁下方是公路,采用挂篮法施工。前山水道特大桥45#~49#墩(49+88+88+51m)双线连续梁下方是前山水道,采用挂篮法施工。前山水道特大桥53#~57#墩(32+48+48+32m)双线连续梁下方是前山水道、市政道路等,采用挂篮法施工。本工程桥梁45#~49#墩是本段桥最大跨度连续梁,且本连续梁位于前山水道中间,跨度为(49+2×88+51)m,合理组织连续梁施工是本桥梁工程顺利完成的保证。

2.2连续梁挂篮施工技术

2.2.1挂篮设计为保证连续梁挂篮设计合理,需要针对主要参数进行设计,其中包含了梁高变化范围、最大梁宽、梁段顶板和底板单侧加宽量、梁段最大重量和长度,此外,还有挂篮重量、走形系统、挂篮挠度、挂篮重量等。在实际设计过程中,需要达到挂篮各部件强度、刚度、稳定性、抗倾覆等方面的要求,与此同时,还需要充分考虑到行、退简洁性需求,按照梁体设计图纸要求,合理把控总质量。其中菱形挂篮,在结构上受力均匀、容易拆装锚固,具有较大的作业空间,不会对钢筋作业造成较大影响,其变形量控制合理,这些优点使得菱形挂篮应用较为广泛[1]。

2.2.2挂篮拼装在实施挂篮拼装时需要严格按照拼装次序实施。首先,施工人员应当通过枕钢铺设找到不平整的地方,让其处于同一水平面上,并实施轨道安装,而后按照主构架吊装、连接固定、横梁吊装的顺序有序安装,完成上述步骤后,开始拼装、吊装底模结构,最后安装外侧模、内模。在本工程中,相关人员需要在施工环节,做好预埋吊孔、轨道锚固长度、位置,保证两侧相互对称再进行拼装。当拼装结束后,需要检查质量,结合实际的施工要求,选用有效地方式方法实施载重试验。针对当中存在的非弹性变形情况要进行处理,有效测定各部位变形数据,帮助后续立模。需要注意到的是,在拼装施工中,相关人员需要结合现场实际情况,做好安全防护工作,实行全封闭管理,有效确保施工作业安全[2]。

2.2.3挂篮试验 在开展挂篮施工作业准备阶段,应当进行相关试验,总结出施工对弹性参数、非弹性变形参数的需求,这一操作的主要目的在于为各悬浇段位置确定提供计算支持。施工人员需要在挂篮安装前,进行静载试验,其中涵盖了中支点最大反力试验、横梁最大受力试验,还有后锚点最大反力试验、最大拉力试验。当安装完成后,还需要进行整体预压试验,要做到对称后再慢慢地实施加载,其中使用的方法有底模加挂水箱、混凝土预制块、千斤顶十加反力架等。

2.2.4挂篮施工本工程中,主桥连续梁采用挂篮法施工。在连续梁挂篮施工过程中,需要按照相应的施工工艺,如图1所示。

3连续梁挂篮施工控制要点

前山水道特大桥共三座连续梁需要挂篮悬臂浇筑施工,即1-(40+56+40)m连续梁、1-(32+48+48+32)m连续梁、(49+88+88+51)m连续梁。下面重点分析下连续梁挂篮施工控制要点,希望可以为相关单位提供参考。

3.1施工控制要点

3.1.1运用BIM技术优化设计混凝土连续梁在施工过程中,如果处理不当,会出现一些质量问题,比如混凝土密实度不足、底板内空洞等,为有效避免这一情况,工程施工技术人员可以从现场实际情况出发,合理引入BIM技术,利用其三维建模,可视化展示出各子构件的空间几何关系,而后整体布局,发现其中的潜在问题,并实施钢筋、预应力管道布置方案的调整与优化,将BIM技术应用到施工下料孔、振捣孔计中,从根本上保证连续梁施工效率以及质量。

3.1.2钢筋安装在此次工程中,建议使用厂区整体绑扎、整体吊装的腹板骨架钢筋,为有效控制钢筋间距,施工人员可以选择专用卡具处理底板、顶板钢筋。并在钢筋安装后利用钢筋定位网片,确保预应力管道得到固定,主要目的就是避免发生位置移动。此外,需要按照顺序调整出现冲突的预应力管道和普通钢筋,这一点主要针对三向预应力体系连续梁施工而言,即先纵向后竖向再横向的顺序进行。

3.1.3挂篮混凝土浇筑在实施挂篮混凝土浇筑过程中,需要实施分层浇筑,按照先底板再腹板,最后顶板的顺序施工,做到浇筑对称,匀速灌注。需要注意的是,要结合实际情况加强混凝土振捣,防止出现振捣不充分、不均匀,造成振捣棒与波纹管发生碰撞的不良情况。

3.1.4预应力施工在实际施工过程中,建议使用智能设备实施张拉、压浆操作。对此,工程施工人员应当从工程设计要求出发,先借助喇叭口、孔道摩阻试验和设计单位进行进一步确认,确定锚外控制应力。同时,需要做好准备工作,保证混凝土龄期、强度、弹性模量在控制范围内,进而保障张拉有效,与此同时,要在张拉完成后48小时内要实施孔道压浆作业。

3.1.5挂篮走行完成预应力施工后,需要仔细检查受力构件,在挂篮走行时,应当由专人统一安排,将其速度控制在10cm/min以内,从而确保挂篮系统的安全、稳定。

3.2线性控制重点

在实际施工中,施工人员应当明确,线性控制会直接影响到悬臂施工质量。如果是无碎轨道连续梁,其梁面高低会对轨道板施工造成直接影响,因此,为更好地贴近设计,在施工中,需要通过合理设置预拱度,确保桥梁满足施工、运营要求,受力情况符合设计标准。工程技术人员可以借助桥梁静力分析软件,辅助高效线型控制工作。首先,要合理设置控制点。在0#段施工时,需要将钢板预埋在挠度为0的墩顶中心位置,并设置为中线控制点及水平控制点,与两岸中心及高程点构建成,联测闭合。利用此控制点实现对整个桥梁的把控,这样可以更好地保障控制点的安全性、可靠性。其次,梁轴线控制。当完成一个悬浇节段后,要实施再次复核,在此基础上,对待浇节段中线进行放样,并严格进行监测,掌握各阶段中线变化。最后,梁高程控制。通常情况下,会选用混凝土浇筑设置高程控制标,将其设置在节段端部中线、翼板边缘处,在底模上,保证混凝土露出5cm。

3.3边跨合龙控制关键点

对于边跨合龙控制的关键点,施工人员需要在前期施工准备阶段,确保悬臂梁段浇注完毕,箱顶、箱内已经完成清除,也有效获得了近期气温变化规律。在此基础上,开展后续施工,利用钢管支架支模施工,其中外模与底模,主要使用的是挂篮模板,而则主要选用组合钢模。为达到设平衡重的要求,施工人员可以采取通向悬臂端水箱加水的办法,根据施工平衡设计要求,合理确定近端、远端所加平衡重吨位。如图2所示。

3.4中跨合龙控制要点

保证合理调控悬浇段梁端后再实施合龙,建议数量为每边至少为2个节段,同时,错动变形要保证在lcm以内,主要是防止对新老混凝土的结合造成破坏。在混凝土浇筑环节,容易受到温度等影响,所以,施工人员需要做好预防措施。合理加强控制温差、锁定预应力、临时刚性连接施工,此外,还要提高对模板、底腹板波纹钢/钢筋、合龙吊架等环节的安装。

4结语

总之,通过本文对铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点的分析,不难发现,在连续梁挂篮施工过程中,需要提高上述各个环节的重视度,须加强细节管控,进而充分发挥出挂篮施工优势,加强铁路桥梁施工质量,进而推动我国铁路桥梁工程良性发展。

参考文献:

[1]郑晓荣.铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点分析[J].建筑技术开发,2020(22):135~137.

[2]贾涛.大跨度连续梁挂篮施工工序及施工控制要点[J].工程技术研究,2020(11):188~189.

作者:兰志权 单位:中交四航局第六工程有限公司